功率放大装置的制作方法

技术特征：
1.一种功率放大装置，包括：功率放大电路，具有第一输入端子和第一输出端子，放大输入到所述第一输入端子的包含基波的第一高频信号，将包含基波、偶次谐波以及奇次谐波的第二高频信号从所述第一输出端子输出；第一阻抗匹配电路，具有第二输入端子和第二输出端子，所述第二输入端子与所述功率放大电路的所述第一输出端子连接，将输入到所述第二输入端子的所述第二高频信号作为第三高频信号从所述第二输出端子输出，转换所述第二输入端子和所述第二输出端子的阻抗；高次谐波终端电路，具有第三输入端子和第三输出端子，所述第三输入端子与所述第一阻抗匹配电路的所述第二输出端子连接，通过反射输入到所述第三输入端子的所述第三高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分，从而作为第四高频信号从所述第三输入端子输出，将包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的第五高频信号从所述第三输出端子输出；以及滤波器，具有第四输入端子和第四输出端子，所述第四输入端子与所述高次谐波终端电路的所述第三输出端子连接，使输入到所述第四输入端子所述第五高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分衰减，将包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的第六高频信号从所述第四输出端子输出，所述第四高频信号至少包含二次谐波，所述二次谐波经由所述第一阻抗匹配电路以第一相位到达所述功率放大电路的所述第一输出端子。2.根据权利要求1所述的功率放大装置，其中，所述第二高频信号至少包含二次谐波，所述第一相位是在所述功率放大电路的所述第一输出端子中，抵消所述第二高频信号所包含的二次谐波的至少一部分的相位。3.根据权利要求1或2所述的功率放大装置，其中，所述第四高频信号至少包含三次谐波，所述三次谐波经由所述第一阻抗匹配电路以第二相位到达所述功率放大电路的所述第一输出端子。4.根据权利要求3所述的功率放大装置，其中，所述第二高频信号还包含三次谐波，所述第二相位是在所述功率放大电路的所述第一输出端子中，对所述第二高频信号所包含的三次谐波的至少一部分进行相加的相位。5.根据权利要求1～4中任一项所述的功率放大装置，其中，所述高次谐波终端电路能够基于所述基波的频率来变更所述第一相位。6.根据权利要求3或4所述的功率放大装置，其中，所述高次谐波终端电路能够基于所述基波的频率来变更所述第二相位。7.根据权利要求1～6中任一项所述的功率放大装置，其中，所述第一阻抗匹配电路包括传输线路变压器，所述传输线路变压器具有：串联连接的第一传输线路及第二传输线路，在基板的厚度方向上配置在不同的位置；
和第三传输线路，在所述基板的厚度方向上配置在所述第一传输线路与所述第二传输线路之间，作为一个端部的第一端部与所述第一传输线路的一个端部连接，作为另一个端部的第二端部接地，所述第一传输线路以及所述第二传输线路与所述第三传输线路电磁耦合。8.根据权利要求1～6中任一项所述的功率放大装置，其中，所述滤波器具有包括第一频率范围和第二频率范围的频率特性，基于所述基波，能够变更所述第一频率范围和所述第二频率范围，所述第一频率范围使输入到所述第四输入端子的所述第五高频信号的一部分通过所述第四输出端子，所述第二频率范围使输入到所述第四输入端子的所述第五高频信号的一部分衰减。9.根据权利要求1～8中任一项所述的功率放大装置，其中，将所述功率放大电路的至少一部分和所述第一阻抗匹配电路的至少一部分设置在相同的集成电路中。10.根据权利要求1～9中任一项所述的功率放大装置，其中，将所述滤波器的至少一部分和所述高次谐波终端电路的至少一部分设置在相同的集成电路中。11.根据权利要求1～10中任一项所述的功率放大装置，其中，还包括：频带选择开关，具有第五输入端子和多个第五输出端子，所述第五输入端子与所述滤波器的所述第四输出端子连接，基于所述基波的频率，通过连接所述第五输入端子和至少一个所述第五输出端子来选择高频信号的传播路径；多个第二阻抗匹配电路，与所述频带选择开关的所述多个第五输出端子的每一个对应而设置，分别具有第六输入端子和第六输出端子，所述第六输入端子与对应的所述第五输出端子连接，转换所述第六输入端子和所述第六输出端子的阻抗；以及多个双工器，与所述多个第二阻抗匹配电路的每一个对应而设置，分别具有第七输入端子、第七输出端子以及输入输出端子，所述第七输入端子与对应的所述第二阻抗匹配电路的所述第六输出端子连接，基于输入到所述第七输入端子的第七高频信号的频率，从所述输入输出端子输出第八高频信号，基于输入到所述输入输出端子的第九高频信号的频率，从所述第七输出端子输出第十高频信号，经由与由所述频带选择开关选择的传播路径连接的所述第二阻抗匹配电路以及所述双工器，输出所述第八高频信号或者所述第十高频信号。12.根据权利要求11所述的功率放大装置，其中，在所述频带选择开关设置所述第一阻抗匹配电路的至少一部分。13.根据权利要求11或12所述的功率放大装置，其中，在所述频带选择开关设置所述滤波器的至少一部分。14.一种功率放大装置，包括：功率放大电路，具有第一输入端子和第一输出端子，放大输入到所述第一输入端子的包含基波的第一高频信号，作为包含基波、偶次谐波以及奇次谐波的第二高频信号从所述第一输出端子输出；第一阻抗匹配电路，具有第二输入端子和第二输出端子，所述第二输入端子与所述功
率放大电路的所述第一输出端子连接，将输入到所述第二输入端子的所述第二高频信号作为第三高频信号从所述第二输出端子输出，转换所述第二输入端子和所述第二输出端子的阻抗；频带选择开关，具有第五输入端子和多个第五输出端子，所述第五输入端子与所述第一阻抗匹配电路的输出端子连接，基于所述第三高频信号所包含的基波的频率连接所述第五输入端子和至少一个所述第五输出端子来选择所述第三高频信号的传播路径；多个高次谐波终端电路，与所述频带选择开关的所述多个第五输出端子的每一个对应而设置，分别具有第三输入端子和第三输出端子，所述第三输入端子与对应的所述第三输出端子连接，使输入到所述第三输入端子的所述第三高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分反射，从而作为第四高频信号从所述第三输入端子输出，将包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的第五高频信号从所述第三输出端子输出；多个滤波器，与所述多个高频终端电路的每一个对应而设置，分别具有第四输入端子和第四输出端子，所述第四输入端子与对应的所述高次谐波终端电路的所述第三输出端子连接，使输入到所述第四输入端子的所述第五高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分衰减，将包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的第六高频信号从所述第四输出端子输出；以及多个双工器，与所述多个滤波器的每一个对应而设置，具有第七输入端子、第七输出端子以及输入输出端子，所述第七输入端子与对应的所述滤波器的所述第四输出端子连接，基于输入到所述第七输入端子的第六高频信号的频率，从所述输入输出端子输出第八高频信号，基于输入到所述输入输出端子的第九高频信号的频率，从所述第七输出端子输出第十高频信号，所述第四高频信号至少包含二次谐波，所述二次谐波经由所述第一阻抗匹配电路以第一相位到达所述功率放大电路的所述第一输出端子，所述多个高次谐波终端电路分别以不同的频率动作，所述多个滤波器分别以不同的频率动作，所述多个双工器分别以不同的频率动作。15.根据权利要求1～14中任一项所述的功率放大装置，其中，所述高次谐波终端电路还包括设置在所述第三输入端子与所述第三输出端子之间的第一端子以及第二端子，在所述第一端子与所述第二端子之间，包括将电容器和电感器串联连接的至少一个串联谐振电路，所述串联谐振电路的一端与基准电位连接，所述谐振电路的另一端与所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子和所述第三输出端子的双方连接，通过所述电容器和所述电感器的谐振，反射输入到所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子的所述第三高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分。16.根据权利要求1～14中任一项所述的功率放大装置，其中，所述高次谐波终端电路还包括设置在所述第三输入端子与所述第三输出端子之间的第一端子以及第二端子，
在所述第一端子与所述第二端子之间，包括将电容器和电感器并联连接的至少一个并联谐振电路，所述并联谐振电路的一端与所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子连接，所述并联谐振电路的另一端与所述高次谐波终端电路的所述第三输出端子连接，通过所述电容器和所述电感器的谐振，反射输入到所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子的所述第三高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分。17.根据权利要求1～14中任一项所述的功率放大装置，其中，所述高次谐波终端电路还包括设置在所述第三输入端子与所述第三输出端子之间的第一端子以及第二端子，在所述第一端子与所述第二端子之间，包括将电容器和电感器串联连接的至少一个串联谐振电路，在所述第三输入端子与所述第三输出端子之间，包括将电容器和电感器并联连接的至少一个并联谐振电路，所述串联谐振电路的一端与基准电位连接，所述串联谐振电路的另一端与所述高次谐波终端电路的所述第一端子和所述第二端子的双方连接，所述并联谐振电路的一端与所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子连接，所述并联谐振电路的另一端与所述高次谐波终端电路的所述第三输出端子连接，通过所述串联谐振电路中的所述电容器和所述电感器的谐振、所述并联谐振电路中的所述电容器和所述电感器的谐振，反射输入到所述高次谐波终端电路的所述第三输入端子的所述第三高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分。18.根据权利要求1～14中任一项所述的功率放大装置，其中，所述滤波器包括设置在所述第四输入端子与所述第四输出端子之间且n级级联的单位滤波器电路，n为自然数，所述单位滤波器电路包括：第一端子；第二端子；并联谐振电路，具备第一电容器和第一电感器，所述第一电容器和第一电感器在所述第一端子与所述第二端子之间并联连接；第二电容器，连接在所述第一端子与基准电位之间；以及第三电容器，连接在所述第二端子与基准电位之间，在所述n级级联的所述单位滤波器电路中，初级的单位滤波器电路的所述第一端子与所述第四输入端子连接，最终级的单位滤波器电路的所述第二端子与所述第四输出端子连接，通过所述并联谐振电路所包含的所述第一电容器和所述第一电感器的谐振，使输入到所述滤波器的所述第四输入端子的所述第五高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分衰减。19.根据权利要求1～14中任一项所述的功率放大装置，其中，所述滤波器包括设置在所述第四输入端子与所述第四输出端子之间且n级级联的单位滤波器电路，n为自然数，
所述单位滤波器电路包括：第一端子；第二端子；第三端子；第一电感器，连接在所述第一端子与所述第二端子之间；第二电感器，连接在所述第二端子与所述第三端子之间；以及串联谐振电路，在所述第二端子与基准电位之间将第一电容器和第三电感器串联连接而成，在所述n级级联的所述单位滤波器电路中，初级的单位滤波器电路的所述第一端子与所述第四输入端子连接，最终级的单位滤波器电路的所述第三端子与所述第四输出端子连接，通过所述串联谐振电路所包含的所述第一电容器和所述第三电感器的谐振，使输入到所述滤波器的所述第四输入端子的所述第五高频信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分衰减。20.根据权利要求16～19中任一项所述的功率放大装置，其中，还包括第一开关和第二开关的至少一者：所述第一开关选择具有相互不同的电感值的多个电容器元件中的一个电容器元件；所述第二开关选择具有相互不同的电感值的多个电感器元件中的一个电感器元件，将由所述第一开关选择的电容器元件用作所述电容器，或者将由第二开关选择的电感器元件用作所述电感器。

技术总结
在功率放大装置中，实现高频功率放大电路的宽带动作。功率放大装置(100A)包括：功率放大电路(1)，放大高频输入信号；第一阻抗匹配电路(2)，对功率放大电路(1)的输出信号进行阻抗匹配；二次谐波终端电路(3)，设置在第一阻抗匹配电路(2)的输出侧，通过反射从第一阻抗匹配电路(2)输入的信号所包含的偶次谐波和奇次谐波的至少一部分，从而作为高频信号从输入端子输出，将包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的高频信号从输出端子输出；以及滤波器(4)，设置在二次谐波终端电路(3)的后级，使偶次谐波和奇次谐波的至少一部分衰减，输出包含基波、剩余的偶次谐波以及奇次谐波的高频信号。剩余的偶次谐波以及奇次谐波的高频信号。剩余的偶次谐波以及奇次谐波的高频信号。


技术研发人员：长谷昌俊 佐俣充则
受保护的技术使用者：株式会社村田制作所
技术研发日：2021.04.09
技术公布日：2022/11/22